(57)【要約】【課題】制御を簡素化し且つ作動時間ロスを低減する。【解決手段】冷媒を吸入圧縮する圧縮機２０と、圧縮機２０で圧縮された冷媒を放熱させる放熱器２１と、冷媒流れにおいて互いに並列に設けられ、放熱器２１で放熱された冷媒を減圧する第１減圧手段２６および第２減圧手段２９と、第１減圧手段２６で減圧された冷媒を蒸発させ、第１保冷室１１１の空気を冷却する第１蒸発器２７と、第２減圧手段２９で減圧された冷媒を蒸発させ、第２保冷室１１２の空気を冷却する第２蒸発器３０とを備え、第１減圧手段２６は、流路断面積が調節可能に構成された膨張弁２６であり、第２減圧手段２９は、流路断面積が固定された固定絞り２９である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１保冷室（１１１）と、前記第１保冷室（１１１）よりも高温にされる第２保冷室（１１２）とを有する冷凍車に用いられる冷凍サイクルであって、
冷媒を吸入圧縮する圧縮機（２０）と、
前記圧縮機（２０）で圧縮された冷媒を放熱させる放熱器（２１）と、
冷媒流れにおいて互いに並列に設けられ、放熱器（２１）で放熱された冷媒を減圧する第１減圧手段（２６）および第２減圧手段（２９）と、
前記第１減圧手段（２６）で減圧された冷媒を蒸発させ、前記第１保冷室（１１１）の空気を冷却する第１蒸発器（２７）と、
前記第２減圧手段（２９）で減圧された冷媒を蒸発させ、前記第２保冷室（１１２）の空気を冷却する第２蒸発器（３０）とを備え、
前記第１減圧手段（２６）は、流路断面積が調節可能に構成された膨張弁（２６）であり、
前記第２減圧手段（２９）は、流路断面積が固定された固定絞り（２９）であることを特徴とする２室式冷凍車用冷凍サイクル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２室式冷凍車に用いられる冷凍サイクルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの保冷庫を有する冷凍車に搭載される車両用冷凍装置が特許文献１に記載されている。
【０００３】
この従来技術では、一方の保冷庫の空気を冷却する第１のエバポレータと、他方の保冷庫の空気を冷却する第２のエバポレータとを冷媒流れに対して互いに並列に設け、第１、第２のエバポレータへの冷媒の導入／中断を交互に行うことによって、２つの保冷庫を互いに異なる温度に冷却（冷凍または冷蔵）するようになっている。
【０００４】
具体的には、第１のエバポレータへの冷媒の導入を断続する第１の開閉弁と、第２のエバポレータへの冷媒の導入を断続する第２の開閉弁と、第１、第２の開閉弁を制御する制御部とを備え、制御部が第１、第２の開閉弁を交互に開閉することによって第１、第２のエバポレータへの冷媒の導入／中断を交互に行う（いわゆるＦＩＲ制御）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３２６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術によると、開閉弁および制御部を用いて第１、第２のエバポレータ（蒸発器）への冷媒の導入／中断を切り替えるので、制御が複雑化し且つ作動時間ロスが発生してしまう。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑みて、制御を簡素化し且つ作動時間ロスを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１保冷室（１１１）と、第１保冷室（１１１）よりも高温にされる第２保冷室（１１２）とを有する冷凍車に用いられる冷凍サイクルであって、
冷媒を吸入圧縮する圧縮機（２０）と、
圧縮機（２０）で圧縮された冷媒を放熱させる放熱器（２１）と、
冷媒流れにおいて互いに並列に設けられ、放熱器（２１）で放熱された冷媒を減圧する第１減圧手段（２６）および第２減圧手段（２９）と、
第１減圧手段（２６）で減圧された冷媒を蒸発させ、第１保冷室（１１１）の空気を冷却する第１蒸発器（２７）と、
第２減圧手段（２９）で減圧された冷媒を蒸発させ、第２保冷室（１１２）の空気を冷却する第２蒸発器（３０）とを備え、
第１減圧手段（２６）は、流路断面積が調節可能に構成された膨張弁（２６）であり、
第２減圧手段（２９）は、流路断面積が固定された固定絞り（２９）であることを特徴とする。
【０００９】
これによると、第１、第２蒸発器（２７、３０）への冷媒の導入／中断を切り替えることなく２つの保冷室（１１１、１１２）を異なる温度に冷却することができる。このため、２つの蒸発器への冷媒の導入／中断を切り替えて２つの保冷室を異なる温度に冷却する、いわゆるＦＩＲ制御に比べて制御を簡素化し且つ作動時間ロスを低減することができる。
【００１０】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態における２室式冷凍車を示す模式図である。
【図２】図１の２室式冷凍車に用いられる冷凍サイクルの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を説明する。図１は、本実施形態の２室式冷凍車を模式的に示す断面図である。図１中、上下前後の矢印は、２室式冷凍車の上下前後方向を示している。冷凍車とは、食品等の保冷対象物を常温よりも低い温度で保存して運搬する車両である。２室式冷凍車とは、保冷対象物を収容する保冷室を２つ有する冷凍車である。
【００１３】
本実施形態の２室式冷凍車は、車両最前部に配置された運転室１０の後方側に、保冷対象物を収容する保冷庫１１を有している。この保冷庫１１は、断熱材等により箱形状に形成されている。保冷庫１１内には、第１保冷室１１１および第２保冷室１１２が区画形成されている。
【００１４】
第１保冷室１１１は、設定温度が例えば−２０℃程度の低温に設定される低温室（冷凍室）であり、第２保冷室１１２は、設定温度が例えば５℃程度と第１保冷室１１１よりも高温に設定される中温室（冷蔵室）である。
【００１５】
図示を省略しているが、第１保冷室１１１および第２保冷室１１２の側面部等には、保冷対象物を搬入・搬出するための開口部と、この開口部を開閉する開閉扉とが設けられている。
【００１６】
第１保冷室１１１には第１クーリングユニット１２が配置され、第２保冷室１１２には第２クーリングユニット１３が配置されている。
【００１７】
図１中の矢印のように、第１クーリングユニット１２は、第１保冷室１１１の空気を吸い込んで冷却して第１保冷室１１１に吹き出す。第１クーリングユニット１２から吹き出される冷風により、第１保冷室１１１が冷却される。
【００１８】
同様に図１中の矢印のように、第２クーリングユニット１３は、第２保冷室１１２の空気を吸い込んで冷却して第２保冷室１１２に吹き出す。第２クーリングユニット１３から吹き出される冷風により、第２保冷室１１２が冷却される。
【００１９】
第１クーリングユニット１２は、第１ユニットケース１２１内に、第１送風機１２２および冷凍サイクルの第１蒸発器２７等を収容してなる。第１送風機１２２が作動することにより、第１保冷室１１１の空気が第１ユニットケース１２１内に吸い込まれて第１蒸発器２７を通過して冷却され、第１蒸発器２７を通過した冷風は第１ユニットケース１２１から第１保冷室１１１に吹き出される。
【００２０】
同様に、第２クーリングユニット１３は、第２ユニットケース１３１内に、第２送風機１３２および冷凍サイクルの第２蒸発器３０等を収容してなる。第２送風機１３２が作動することにより、第２保冷室１１２の空気が第２ユニットケース１３１内に吸い込まれて第２蒸発器３０を通過して冷却され、第２蒸発器３０を通過した冷風は第２ユニットケース１３１から第２保冷室１１２に吹き出される。
【００２１】
図２は、図１の２室式冷凍車に搭載される冷凍サイクル（２室式冷凍車用冷凍サイクル）の全体構成図である。冷凍サイクルの冷媒を吸入圧縮する圧縮機２０は電磁クラッチ（図示せず）を有し、この電磁クラッチを介して車両エンジン（図示せず）により回転駆動される。
【００２２】
圧縮機２０は、例えば車両のエンジンルームに配置されている。圧縮機２０の吐出側には放熱器２１が接続されている。放熱器２１は圧縮機２０から吐出された高圧冷媒と、送風機１５により送風される外気（車室外空気）との間で熱交換を行って高圧冷媒を冷却する。
【００２３】
本実施形態では、冷媒としてフロン系、ＨＣ系等の冷媒のように高圧圧力が臨界圧力を超えない冷媒を用いているので、冷凍サイクルは蒸気圧縮式の亜臨界サイクルを構成している。したがって、放熱器２１は冷媒を凝縮する凝縮器として機能する。
【００２４】
圧縮機２０から吐出された高圧ガス冷媒は放熱器２１で外気に放熱して凝縮する。放熱器２１の出口側には受液器２２（レシーバ）が接続され、この受液器２２内にて放熱器２１の出口冷媒（凝縮冷媒）の気液が分離される。そして、受液器２２内部に余剰液冷媒を溜めるとともに、受液器２２下流側に液冷媒を導出するようになっている。
【００２５】
受液器２２下流側の高圧冷媒配管は２つの並列通路に分岐されている。すなわち、受液器２２下流側には、第１冷媒通路２３と第２冷媒通路２４とに分岐する分岐部Ｚ１が設けられている。
【００２６】
第１冷媒通路２３には、その上流側から下流側に向かって、電気制御弁をなす第１電磁弁２５と、第１減圧手段をなす膨張弁２６と、第１蒸発器２７とが直列に設けられている。第１電磁弁２５、膨張弁２６および第１蒸発器２７は、第１送風機１２２とともに第１ユニットケース１２１内に収容されて第１クーリングユニット１２を構成している。
【００２７】
第１電磁弁２５は、図示しない空調用電子制御装置（制御手段）によって開閉制御され、第１蒸発器２７で冷却作用を発揮させる場合は開けられ、第１蒸発器２７で冷却作用を発揮させない場合は閉じられる。なお、空調用電子制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成されるものである。
【００２８】
膨張弁２６は、弁体開度（流路断面積）が調節可能に構成されている。本例では、膨張弁２６は、第１蒸発器２７の出口冷媒の過熱度に応じて弁体開度を調整する温度作動式膨張弁であり、それにより、第１蒸発器２７への冷媒流量を調整して第１蒸発器２７の出口冷媒の過熱度を所定値に維持する。
【００２９】
第１蒸発器２７には膨張弁２６で減圧された低圧冷媒が流入し、この低圧冷媒が第１送風機１２２による送風空気から吸熱して蒸発することにより送風空気を冷却する。第１蒸発器２７で冷却された送風空気（冷風）は、図１に示す第１保冷室１１１内へ吹き出される。
【００３０】
第２冷媒通路２４には、その上流側から下流側に向かって、電気制御弁をなす第２電磁弁２８と、第２減圧手段をなす固定絞り２９と、第２蒸発器３０とが直列に設けられている。第２電磁弁２８、固定絞り２９および第２蒸発器３０は、第２送風機１３２とともに第２ユニットケース１３１に収容されて第２クーリングユニット１３を構成している。
【００３１】
第２電磁弁２８は、第１電磁弁２５と同様に空調用電子制御装置によって開閉制御され、第２蒸発器３０で冷却作用を発揮させる場合は開けられ、第２蒸発器３０で冷却作用を発揮させない場合は閉じられる。
【００３２】
固定絞り２９は、本例ではキャピラリーチューブであるが、オリフィス等であってもよい。
【００３３】
第２蒸発器３０には固定絞り２９で減圧された低圧冷媒が流入し、この低圧冷媒が第２送風機１３２による送風空気から吸熱して蒸発することにより、送風空気を冷却する。第２蒸発器３０で冷却された送風空気（冷風）は、図１に示す第２保冷室１１２内へ吹き出される。
【００３４】
固定絞り２９の絞り径は、第１蒸発器２７の圧力条件（温度条件）に合わせて設定されている。例えば、固定絞り２９の絞り径は、第１蒸発器２７の表面温度が−２５℃になるように設定されている。
【００３５】
第１冷媒通路２３と第２冷媒通路２４とが合流する合流部Ｚ２は、第１蒸発器２７および第２蒸発器３０の下流側に設けられている。
【００３６】
合流部Ｚ２と圧縮機２０の冷媒吸入口との間には、アキュームレータ３１が設けられている。アキュームレータ３１は、第１蒸発器２７通過後の冷媒および第２蒸発器３０通過後の冷媒の気液を分離して、余剰冷媒を蓄える低圧側気液分離器である。アキュームレータ３１の気相冷媒出口から流出した気相冷媒は、圧縮機２０に吸入される。
【００３７】
放熱器２１の冷媒流れ上流側には、冷媒流れが分岐するバイパス流路３２が配置されている。このバイパス流路３２は、圧縮機２０から吐出されるホットガスを、放熱器２１を迂回させて第１蒸発器２７に導く流路である。
【００３８】
バイパス流路３２には除霜バルブ３３が配置され、受液器２２下流側には除霜連動バルブ３４が配置されている。除霜バルブ３３および除霜連動バルブ３４は、バイパス流路３２にホットガスを流す場合と流さない場合とを切り換える電磁弁であり、図示しない空調用電子制御装置によって開閉制御される。
【００３９】
具体的には、バイパス流路３２にホットガスを流す場合、除霜バルブ３３が開かれ、除霜連動バルブ３４が閉じられる。一方、バイパス流路３２にホットガスを流さない場合、除霜バルブ３３が閉じられ、除霜連動バルブ３４が開かれる。
【００４０】
圧縮機２０の冷媒吐出側には、オイルセパレータ３５が設けられている。このオイルセパレータ３５は、圧縮機２０から吐出された冷媒中に含まれるオイルを分離する。オイルセパレータ３５で分離されたオイルは、オイル戻し流路３６を介して圧縮機２０の冷媒吸入口に戻される。
【００４１】
なお、放熱器２１、受液器２２、除霜バルブ３３、除霜連動バルブ３４およびオイルセパレータ３５は、コンデンシングユニット１６のユニットケース１６１内に収容されている。
【００４２】
また、冷凍サイクルは、スタンバイ用圧縮機３７を備えている。スタンバイ用圧縮機３７は、図示しない交流電動モータによって駆動されて、冷媒を吸入して圧縮する。交流電動モータは、車両外部の商用電源から電力供給されて回転動作するものである。
【００４３】
スタンバイ用圧縮機３７は、圧縮機２０に対して並列に配置されている。圧縮機２０の冷媒吐出側およびスタンバイ用圧縮機３７の冷媒吐出側には、冷媒の逆流を防止するための逆止弁３９、３９が設けられている。
【００４４】
上記構成における作動を説明する。第１、第２電磁弁２５、２８が開けられ、除霜バルブ３３が閉じられ、除霜連動バルブ３４が開けられた状態において、圧縮機２０またはスタンバイ用圧縮機３７が作動すると、第１蒸発器２７には膨張弁２６で減圧された低圧冷媒が流入し、第２蒸発器３０には固定絞り２９で減圧された低圧冷媒が流入する。これにより、第１蒸発器２７および第２蒸発器３０の両方で冷却作用を発揮して、第１保冷室１１１および第２保冷室１１２の両方を冷却することができる。
【００４５】
このとき、固定絞り２９の絞り径は、第１蒸発器２７の表面温度が−２５℃になるように設定されているので、第１蒸発器２７から吹き出される空気の温度を十分に低下させて第１保冷室１１１を十分に冷却することができる。そして、第２蒸発器３０から吹き出される空気の温度は、第１蒸発器２７から吹き出される空気の温度よりも高温になるので、第２保冷室１１２を第１保冷室１１１よりも高い温度に冷却することができる。
【００４６】
本実施形態によると、第２蒸発器３０への流入冷媒を減圧する減圧手段が固定絞り２９になっているので、第１蒸発器２７および第２蒸発器３０への冷媒の導入／中断を切り替えることなく２つの保冷室１１１、１１２を異なる温度に冷却することができる。換言すると、第１蒸発器２７および第２蒸発器３０の両方へ冷媒を連続的に導入し続けても、２つの保冷室１１１、１１２を異なる温度に冷却することができる。
【００４７】
このため、上記した従来技術のように２つの蒸発器への冷媒の導入／中断を切り替えて２つの保冷室を異なる温度に冷却する、いわゆるＦＩＲ制御に比べて制御を簡素化し且つ作動時間ロスを低減することができる。
【００４８】
また、固定絞り２９の絞り径は、第１蒸発器２７の圧力条件に合わせて設定されているので、第１蒸発器２７の蒸発圧力を一定にコントロールすることができる。このため、第１蒸発器２７から吹き出される空気の温度を十分に低下させて第１保冷室１１１を十分に冷却することができる。
【００４９】
（他の実施形態）
なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のごとく種々変形可能である。
【００５０】
（１）上述の実施形態では、冷媒として高圧圧力が臨界圧力を超えないフロン系、炭化水素系等の冷媒を用いる蒸気圧縮式の亜臨界サイクルについて説明したが、冷媒として二酸化炭素のように高圧圧力が臨界圧力を超える冷媒を採用してもよい。
【００５１】
（２）上述の実施形態では、圧縮機２０は車両エンジンにより回転駆動されるようになっているが、圧縮機２０は電動モータによって駆動されるようになっていてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
２０  圧縮機
２１  放熱器
２６  膨張弁（第１減圧手段）
２７  第１蒸発器
２９  固定絞り（第２減圧手段）
３０  第２蒸発器
【図１】
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【図２】
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